Forskare har kartlagt hur ryggmärgens alla celler bildas och utvecklas hos embryon. Det kan öka kunskapen om hur skador och sjukdomar uppstår i nervsystemet.
Ryggmärgen är en del av det centrala nervsystemet och fungerar som en viktig förmedlare av information mellan hjärnan och resten av kroppen.
Det finns många olika typer av celler i ryggmärgen, men fortfarande saknas mycket kunskap om hur dessa celltyper bildas från stamceller när ett mänskligt embryo utvecklas.
– Många neurodegenerativa sjukdomar och skador på ryggmärgen är obotliga eftersom celler i människans ryggmärg inte återbildas i någon större utsträckning. Ökad förståelse för hur ryggmärgen bildas och hur olika gener styr denna utveckling kan leda till nya behandlingar för ryggmärgsskador och sjukdomar som ALS eller cancer i nervsystemet, säger forskaren Xiaofei Li vid Karolinska institutet.
Karta över ryggmärgens celler
I en studie har forskare skapat en omfattande karta över alla celltyper i ryggmärgen hos människa. Den visar var cellerna befinner sig och vilka gener de uttrycker under den embryonala utvecklingen, det vill säga den allra första fasen i fosterutvecklingen.
Studien identifierade nyckelgener som påverkar hur stamcellerna migrerar när ryggmärgen bildas och vilka celler de specialiserar sig till.
Forskarna har också jämfört ryggmärgsutvecklingen hos möss och avslöjat viktiga skillnader mellan möss och människor.
– De här fynden har stor betydelse eftersom mycket av kunskapen vi har sedan tidigare är baserad på musstudier, säger Xiaofei Li.
Så gjordes kartläggningen
Kartläggningen gjordes med hjälp av så kallad enkelcells-RNA-sekvensering och spatial transkriptomik. Med dessa metoder kunde forskarna kartlägga tusentals gener i varje enskild cell och analysera hur generna uttrycks på olika platser i samma vävnadssnitt.
Informationen har samlats i ett onlineverktyg där forskare eller andra intresserade kan gå in och söka efter gener som påverkar hur vår ryggmärg utvecklas.
Studien genomfördes i samarbete med forskare vid KTH, Stockholms universitet, Uppsala universitet och Science for Life Laboratory.
Ökad kunskap om barncancer
Forskarna studerade även en ovanlig tumör som kallas ependymom. Den yttrar sig som elakartade hjärntumörer hos barn eller godartade ryggmärgstumörer hos vuxna.
De kunde då identifiera gener som är specifika för tumörutveckling, och visa hur fynden kan användas för att öka kunskapen om sjukdomar i nervsystemet.
– Vi kommer nu att fortsätta studera hur stamceller bildar olika celltyper och förändrar sina egenskaper både under den embryonala utvecklingen och under senare mognad och åldrande, samt vid olika sjukdomstillstånd, säger forskaren Erik Sundström vid Karolinska institutet.
Studie:
Profiling spatiotemporal gene expression of the developing human spinal cord and implications for ependymoma origin[/language], Nature Neuroscience.
Kontakt:
Xiaofei Li, biträdande lektor vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle, Karolinska institutet, xiaofei.li@ki.se
Erik Sundström, senior forskare vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle, Karolinska institutet, erik.sundstrom@ki.se
